論文導(dǎo)讀:在鐵路既有線框架涵頂進(jìn)施工中控制涵身標(biāo)高和方向是施工是否成功的關(guān)鍵,以往由于缺乏相應(yīng)的加固措施,頂進(jìn)偏差超限現(xiàn)象時有發(fā)生,這直接影響立交橋就位的工程質(zhì)量,甚至影響到下穿道路縱向坡度、道路給排水結(jié)構(gòu)、上部線路道床厚度等質(zhì)量問題,進(jìn)而影響到鐵路運(yùn)輸安全。

關(guān)鍵詞:框架橋箱身,頂進(jìn)法,頂進(jìn)偏差

  在鐵路既有線框架涵頂進(jìn)施工中控制涵身標(biāo)高和方向是施工是否成功的關(guān)鍵,以往由于缺乏相應(yīng)的加固措施,頂進(jìn)偏差超限現(xiàn)象時有發(fā)生,這直接影響立交橋就位的工程質(zhì)量,甚至影響到下穿道路縱向坡度、道路給排水結(jié)構(gòu)、上部線路道床厚度等質(zhì)量問題,進(jìn)而影響到鐵路運(yùn)輸安全。

  一、 頂進(jìn)偏差超限的原因

 。ㄒ唬┫渖碓O(shè)計長寬高比例懸殊

  矮胖及瘦長箱身頂進(jìn)施工,因箱身尺寸比例失調(diào)、重心不穩(wěn),標(biāo)高方向控制難度大 ,容易發(fā)生“扎頭”偏離、誤差超限等現(xiàn)象。

  (二)施工方案考慮不周,頂前條件欠佳

 。1)箱形橋頂進(jìn)施工,降水是關(guān)鍵,該進(jìn)行降水處理的沒有進(jìn)行,或因停電等原因中途停止,地基含水量過大,容易造成頂進(jìn)“扎頭”。

 。2)軟土地基頂進(jìn)前沒有設(shè)置門檻和滑板接頭,或接長滑板連結(jié)不牢固、養(yǎng)生強(qiáng)度不夠,頂高頂?shù)碗y以控制把握,超限情況難以避免。

 。3)便梁支墩類型不一致,并非對稱布置,往往兩側(cè)路基擾動程度不一樣而造成偏差。

 。4)多箱身頂進(jìn),箱間設(shè)計間距過大,頂進(jìn)過程兩側(cè)壓力不一致,又難以控制造成偏移。

  (5)斜交頂進(jìn)時,油頂布置調(diào)整扭力矩與實際不符,會造成箱身頂偏。

 。6)施工準(zhǔn)備不充分,頂進(jìn)作業(yè)不連續(xù),會加大偏差的程度。

 。ㄈ┍O(jiān)測不力、盲目頂進(jìn)

 。1)盲目求快,沒有按規(guī)定每鎬進(jìn)行監(jiān)測,并按監(jiān)測結(jié)果隨時進(jìn)行調(diào)整,一旦發(fā)生偏差已難以調(diào)整。

 。2)拉槽過大或頂進(jìn)超挖,即使知道有偏差也無法進(jìn)行調(diào)整。

 。3)軟土地基高壓旋噴樁施工養(yǎng)生凝固期不夠,未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度就提前頂進(jìn)。

 。4)用鋼板樁進(jìn)行路基邊坡加固,頂進(jìn)時鋼板樁拔除又未加固處理,造成地陷箱身必然“扎頭”。

 。5)經(jīng)過地基加固處理,箱身又沒船頭坡,頂進(jìn)挖土不到位,箱身容易頂高“抬頭”。

  二、防治措施

 。ㄒ唬┖侠磉x擇箱身縱向長寬比

  設(shè)置門檻接長滑板頂進(jìn)過程中,當(dāng)箱身重心移動至工作坑滑板前緣時,由于基底軟硬不勻,必然有箱身前傾“扎頭”趨勢,則重心移出滑板的歷程較長,對防止“扎頭”有利;如果箱身過短,開頂不久就會出現(xiàn)嚴(yán)重“扎頭”。

  設(shè)箱身長度為L,外寬為B,外高為H,應(yīng)該說防止“扎頭”和箱身的穩(wěn)定性有關(guān),而穩(wěn)定性是L、B、H三者比值有關(guān),用L/H(長高比)和L/B(長寬比)B/H(寬高比)來衡量,一般控制在[L/H、B/H≥1、4≥L/B≥1]的范圍,既右防止縱向斷裂,又可預(yù)防“扎頭”或偏差。

 。ǘ╊A(yù)防和糾正“扎頭”

 。1)降低地下水至開挖面以下0.5~1.0m,避免擾動基底土層;設(shè)門檻接長滑板,處長重心移動滑板時間;加快連續(xù)頂進(jìn)速度、加強(qiáng)監(jiān)測、及進(jìn)調(diào)整等都是預(yù)防頂進(jìn)“扎頭”確保箱身頂進(jìn)誤差不超限的必要措施。

  人為地預(yù)先設(shè)置門檻,并接長滑道板,對預(yù)防軟土地基頂進(jìn)“扎頭”是極其重要的,應(yīng)在軟土地基箱形橋頂進(jìn)施工中堅持和推廣。

  (2)箱身“扎頭”糾正方法:

 、侔l(fā)現(xiàn)低頭趨勢尚未超限可進(jìn)一步強(qiáng)化降水,并在箱前進(jìn)行高壓旋噴柱或漿砌片石垛,增設(shè)混凝土墊梁或泥凝土底板,必要時混凝土板下增訂鋼板樁;盡可能降低油頂軸線,調(diào)整刃腳坡度,強(qiáng)迫頂進(jìn)時增加上抬力矩;啟動后要加快頂速,連續(xù)作業(yè)直到完成。

 、陧斶M(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)“扎頭”量過大,難以挽救時,應(yīng)加固支墩,創(chuàng)造條件退回到理想位置,對滑道板進(jìn)行改造加固再次頂進(jìn),確保符合要求。

 、墼谲浲恋鼗谐S每讖3m左右的箱子頂入后作便梁支墩,在列車荷載下,連續(xù)不斷緩慢下沉,上面不斷增調(diào)枕木垛調(diào)整,待中孔施工完畢以后,支墩箱身下沉已超過1.5m。然后置換便梁到中孔主箱身,架空原先支墩箱,用4片16m便梁的縱梁穿入箱洞內(nèi),兩端用油頂輪換抬箱子,抬程控制在30~40cm。每次抬起底板與地基面的空隙用噴砂和灌水泥漿加水玻璃相結(jié)合的方法進(jìn)行填充,直至達(dá)到設(shè)計標(biāo)高。

  (3)箱身頂進(jìn)偏高糾正方法:

 、兕A(yù)制箱體時底板設(shè)了船頭坡,頂進(jìn)前便梁下進(jìn)行高壓旋噴樁加固,頂進(jìn)時很有可能頂高,如發(fā)現(xiàn)及時,高差未超過10cm可以對前面的旋噴樁控至設(shè)計標(biāo)高,逐一進(jìn)行量測,進(jìn)行調(diào)整。

  如未及時發(fā)現(xiàn),高差已經(jīng)在20cm以上,應(yīng)加固支墩退回到理想位置,重新量油調(diào)整后再次頂進(jìn)。

 、谲浲恋鼗唇(jīng)加固由于盲目頂進(jìn)到位后發(fā)現(xiàn)偏高超限,嚴(yán)重影響引水功能,又無法退回去時,采取下述措施:

  a用便梁架空線路將箱身頂部卸載。

  b在箱身兩側(cè)與路基上接觸面用接土板支撐法開挖出凈寬1.0m的空隙,使箱身兩側(cè)不承受土壓力,可以讓工人進(jìn)入空隙操作。

  c用高壓水槍將基底軟土按規(guī)定次序分段間隔沖溝,使基底土壤流失,同時要防止箱身因基底土壤的流失而導(dǎo)致開裂。

  分段間隔沖溝全部完成后恢復(fù)箱身加載,達(dá)到了降低標(biāo)高的要求。

 。ㄈ╊A(yù)防和糾正方向偏位

  箱體頂進(jìn)造成偏位的主要原因是箱身兩側(cè)頂進(jìn)阻力與油鎬頂力矩不平衡,應(yīng)從產(chǎn)生的采取相應(yīng)的措施。

  (1)斜交頂進(jìn)容易發(fā)生方向偏差,應(yīng)根據(jù)與線路斜交角度計算不平衡力矩,采用調(diào)整油頂位置來加以平衡,頂進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)不符時應(yīng)及時調(diào)整。

  (2)頂進(jìn)時箱身兩邊的土體盡可能保持均等一致,避免一側(cè)緊一側(cè)松,箱間的距離控制在10cm左右為宜,過大了難以用圓棍相隔。由于另側(cè)頂進(jìn)時土壓力給以控制好后,繼續(xù)頂進(jìn)箱身位置。

 。3)頂進(jìn)偏差主要靠調(diào)整兩側(cè)挖土量進(jìn)行,所發(fā)事先要控制拉槽尺寸,避免超挖,否則發(fā)現(xiàn)偏差也無法再進(jìn)行調(diào)整。

 。4)底板上設(shè)置方向墩是控制頂進(jìn)方向不可缺少的措施,箱身入土前必須確保頂進(jìn)方向的準(zhǔn)確性,并盡可能向容易發(fā)生偏移的反方向適當(dāng)傾斜。

  三、結(jié)束語

  對于下穿式頂進(jìn)橋涵施工,預(yù)防和處理橋涵頂進(jìn)偏差的各種措施都應(yīng)根據(jù)每個橋址的具體情況而定,不能生搬硬套。在施工中加強(qiáng)跟蹤測量,及時準(zhǔn)確分析、預(yù)測“抬頭”與“扎頭”的趨勢,合理選擇安全預(yù)防措施,使橋涵頂進(jìn)施工達(dá)到安全優(yōu)質(zhì)的預(yù)期效果。隨著近年來箱形橋頂進(jìn)的不懈實踐,地基加固技術(shù)的不斷提高,對頂進(jìn)工藝不斷創(chuàng)新完善,極大地減少了頂進(jìn)施工的風(fēng)險。只要精心策化、認(rèn)真組織,實現(xiàn)《鐵路橋涵施工規(guī)范》允許的偏差范圍是完全有把握的!

四、參考文獻(xiàn)

1 鐵路橋涵工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)(TB10415-2003)

2 鐵路橋涵施工規(guī)范(TB10203-2002J162-2002)

3 上海鐵路局加強(qiáng)營業(yè)線施工安全管理實施細(xì)則